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Em outubro de 2013, Gerard Talavera, pesquisador do Instituto Botânico de Barcelona do CSIC, fez uma descoberta surpreendente de Borboletas Pintadas nas praias atlânticas da Guiana Francesa – uma espécie que não é normalmente encontrada na América do Sul. Este avistamento invulgar motivou um estudo internacional para investigar a origem destas borboletas.
Uma combinação de técnicas inovadoras resolve o enigma
Utilizando ferramentas multidisciplinares inovadoras, a equipe de pesquisa co-liderada por Gerard Talavera do Institut Botànic de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), Tomasz Suchan do Instituto de Botânica W. Szafer, e Clément Bataille, professor associado do Departamento de Terra e Ciências Ambientais da Universidade de Ottawa – com Megan Reich, pesquisadora de pós-doutorado do Departamento de Biologia da uOttawa, Roger Vila e Eric Toro Delgado, cientistas do Instituto de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-UPF) e Naomi Pierce, pesquisadora professor de Biologia no Departamento de Biologia Organísmica e Evolutiva da Universidade de Harvard – embarcou em uma missão científica para rastrear a jornada e a origem daquelas misteriosas Damas Pintadas.
Primeiro, a equipa de investigação reconstruiu as trajetórias do vento para o período anterior à chegada destas borboletas em outubro de 2013. Encontraram condições de vento excepcionalmente favoráveis que poderiam apoiar uma travessia transatlântica a partir da África Ocidental, abrindo a possibilidade de que esses indivíduos pudessem ter atravessado todo o oceano. .
Depois de sequenciar os genomas destes indivíduos e analisá-los em comparação com populações globais, os investigadores descobriram que as borboletas tinham uma relação genética mais próxima com as populações africanas e europeias. Este resultado eliminou a probabilidade destes indivíduos serem oriundos da América do Norte, reforçando assim a hipótese de uma viagem oceânica.
Os pesquisadores aproveitaram uma combinação única de técnicas moleculares de última geração. Eles sequenciaram o DNA dos grãos de pólen transportados por essas borboletas. Eles identificaram duas espécies de plantas que só crescem na África tropical, indicando que as borboletas nectaravam nas flores africanas antes de iniciarem a sua viagem transatlântica. Eles analisaram isótopos de hidrogênio e estrôncio nas asas das borboletas, sinal químico que funciona como uma “impressão digital” da região de origem natal. A combinação de isótopos com um modelo de adequação do habitat para o crescimento larval revelou uma potencial origem natal na Europa Ocidental, possivelmente na França, Irlanda, Reino Unido ou Portugal.
Bataille sublinha a novidade metodológica deste estudo: “É a primeira vez que esta combinação de técnicas moleculares, incluindo geolocalização de isótopos e metabarcoding de pólen, é testada em insetos migratórios. Os resultados são muito promissores e transferíveis para muitas outras espécies de insetos migratórios. Os resultados são muito promissores e transferíveis para muitas outras espécies de insetos migratórios. técnica deve transformar fundamentalmente nossa compreensão da migração de insetos.”
“Costumamos ver as borboletas como símbolos da fragilidade da beleza, mas a ciência nos mostra que elas podem realizar feitos incríveis. Ainda há muito a descobrir sobre suas capacidades”, enfatiza Roger Vila, pesquisador do Instituto de Biologia Evolutiva (CSIC-Universidade Pompeu Fabra) e coautor do estudo.
Impulsionado pelos ventos
Os pesquisadores avaliaram a viabilidade de um voo transatlântico analisando o gasto energético da viagem. Eles previram que o voo sobre o oceano, com duração de 5 a 8 dias sem escalas, era viável devido às condições vantajosas do vento. “As borboletas só poderiam ter completado este voo usando uma estratégia alternada entre o voo ativo, que é energeticamente dispendioso, e o deslizamento do vento. Estimamos que sem vento as borboletas poderiam ter voado no máximo 780 km antes de consumir toda a sua gordura e, portanto, sua energia”, comenta Eric Toro-Delgado, um dos coautores do artigo.
A camada de ar do Saara é enfatizada pelos pesquisadores como uma rota aérea significativa para dispersão. Sabe-se que estas correntes de vento transportam grandes quantidades de poeira do Saara da África para a América, fertilizando a Amazônia. Este estudo mostra agora que estas correntes de ar são capazes de transportar organismos vivos.
O impacto potencial das migrações no contexto das mudanças globais
Essa descoberta indica que podem existir corredores aéreos naturais conectando continentes, facilitando potencialmente a dispersão de espécies em uma escala muito maior do que se imaginava anteriormente.
“Acho que este estudo faz um bom trabalho ao demonstrar o quanto tendemos a subestimar as habilidades de dispersão dos insetos. Além disso, é inteiramente possível que também estejamos subestimando a frequência desses tipos de eventos de dispersão e seu impacto nos ecossistemas”, comenta Megan Reich, uma bolsista de pós-doutorado na Universidade de Ottawa que também foi coautora do estudo.
Gerard Talavera, investigador principal do estudo, acrescenta: “Ao longo da história, os fenómenos migratórios têm sido importantes na definição da distribuição das espécies tal como as observamos hoje”.
Os investigadores sublinham que, devido ao aquecimento global e às mudanças nos padrões climáticos, poderemos testemunhar mudanças mais notáveis e um aumento potencial de eventos de dispersão a longa distância. Isto poderia impactar significativamente a biodiversidade e os ecossistemas em todo o mundo. “É essencial promover rotinas sistemáticas de monitorização dos insetos dispersores, o que poderá ajudar a prever e mitigar potenciais riscos para a biodiversidade resultantes das alterações globais”, conclui Gerard Talavera.
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